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探究自由落体运动的规律实验报告

探究自由落体运动的规律实验报告
探究自由落体运动的规律实验报告

探究自由落体运动的规律

一、实验目的:1.研究自由落体运动2.测量重力加速度g 值

二、实验原理:

自由落体运动是匀加速直线运动,速度v 与时间t 满足关系v=gt,v-t 图像是一条直线,直线的斜率为重力加速度g 值。由h=1/2 gt2,经过0.02s 纸带下落的位移约为2mm,所以,实验中选前两个点间距为2mm 的纸带进行研究。

三、实验器材:打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物(两个质量不同)

四、注意事项:

1、按实验要求接好线路,并用手托重物将纸带拉到最上端;

2、打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力;

3、应选用质量和密度较大的重物,增大重力可使阻力的影响先对减少,增大密度可以减小体积,可使空气阻力减小;

4、先接通电路再放开纸带;

5、手捏纸带松手前,不要晃动,保证打出的第一点清晰;

6、重复上述步骤多次,直到选取只有打出点的第一点与第二点之间间隔约为2mm的纸带才是有效的。

五、实验步骤:

1.把铁架平台放在桌面边缘上,将打点计时器固定在铁架台上,注意打点计时器的安装要使两个限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力。

2.纸带下端挂重物、穿过打点计时器,上端用夹子夹好,并调整纸带顺利穿过限位孔,用手托住重物。

3.接通电源,待打点稳定后打开夹子,释放纸带;

4.纸带离开打点计时器后,关闭电源,取下纸带;

5.换上新纸带,重复操作三次。

6.在纸带下端重新换上另一重物,重复上述操作,打完后立即关闭电源。

7.换上新纸带,重复操作三次。

8.将所得纸带中各点的速度计算出来填入下列表格中:

根据上表中各个数据在坐标纸上绘制速度—时间图像,观察所得图像特点,总结出物体在重物的牵引下速度随时间的变化关系,从而得出自由落体的加速度大小。

六、探究结论:

1、自由落体的运动轨迹是________________________,速度方向___________________;

2、连续相同时间内的位移越来越大,说明___________越来越大,即速度大小改变具有_____________________;

3、位移x 与时间t 的平方成___________________________;

4、相邻相等时间间隔的位移之差_______________________________;

5、影响实验精度的因素主要是________________________________________________。

戴维南定理实验报告

实验一戴维南定理 班级:17信息姓名:张晨瑞学号:20 一、实验目的 1.深刻理解和掌握戴维南定理。 2.掌握测量等效电路参数的方法。 3.初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图的方法。 4.初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用方法以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE仿真分析方法。 5.掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用方法。 6.初步掌握Origin绘图软件的应用方法。 二、实验原理 一个含独立源、线性电阻的受控源的一端口网络,对外电路来说,可以用一个电压源和电子的床帘组合来等效置换,去等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压,其等效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的输入电阻。这一定理成为戴维南定理。 三、实验方法 1.比较测量法 戴维南定理是一个等效定理,因此应想办法验证等效前后对其他电路的影响是否一致,即等效前后的外特性是否一致。 实验中首先测量原电路的外特性,在测量等效电路的外特性,最后比较两者是否一致,等效电路中的等效参数的获取,可通过测量得到,并同根据电路结构所推到计算出的结果相比较。 实验中期间的参数应使用实际测量值。实际值和期间的标称值是有差别的,所有的理论计算应基于器件的实际值。 2.等效参数的获取

等效电压Uoc:直接测量被测电路的开路电压,该电压就是等效电压。 等效电阻Ro:将电路中所有电压源短路,所有电流源开路,使用万用表阻挡测量。 3.测量点个数以及间距的选取 测试过程中测量的点个数以及间距的选取与测量特性和形状有关。对于直线特性,应使测量间距尽量平均,对于非线性特性应在变化陡峭处多测些点。测量的目的是为了用有限的点描述曲线的整体形状和细节特征。因此应注意测试过程中测量的点个数以及间距的选取。 为了比较完整地反映特性和形状,一般选取10个以上的测量点。 本实验中由于特性曲线是直线形状,因此测量点应均匀选取。为了办政策亮点分布合理,迎新测量特性的最大值和最小值,再根据点数合理选择测量间距。 4.电路的外特性测量方法 在输出端口上接可变负载(如电位器),改变负载(调节电位器)测量端口的电压和电流。 四、实验仪器与器件 1.计算机一台 2.通用电路板一块 3.万用表两只 4.直流稳压电源一台 5.电阻若干 五、实验内容 1.测量电阻的实际值,填表,并计算等效电源电压和等效电阻 2.Multisim仿真 (1)创建电路; (2)用万用表测量端口开路电压和短路电流,并计算等效电阻; (3)用万用表的Ω挡测量等效电阻,与(2)比较,将测量结果 填入表1中;

实验一探究自由落体运动规律

实验一 探究自由落体运动规律 一、提出问题: 你能设计怎样的的实验来研究自由落体运动的规律? 二、参考的器材: 请在你需要的器材后面的空格内打“√”,若不够,在空格写上需要的器材名称 三、探究过程 【猜想与假设】 根据你的生活经验,你认为自由落体运动的规律是: 猜想1:s ∝ t 猜想2:s ∝ t 2 猜想3:s ∝√t 【设计与提示】 1.实验装置如图1-1所示,固定电火花打点计时器(或电磁打点计时器),注意电火花打点应 (填“竖直”活“水平” )固定在 上。 2.释放纸带前,手提纸带时应保持物体 。 【操作与记录】 1) 探究物体的轻重与下落快慢的关系。 结论

2)探究自由落体运动规律 3)按上图实验装置固定电火花打点计时器,并连接好电路。 4)把纸带的一固定在重锤上,另一端穿过打点计时器,用手向上提纸带,使重 锤静止在靠近的地方。 5)接通电源,然后松开纸带,让重锤带着纸带下落,打点计时器就在纸带上打 下一列小点。关闭电源,取下纸带。 6)更换纸带,重复做3~4次实验。 7)从几条打上点的纸带中,挑选出第一、二点之间的距离接近2mm并且点迹清 晰的纸带进行测量。 8)在挑选出来的纸带上从第一个点开始依次记上0、1、2、3、4……用毫米 1、根据你的猜想,在图1-2所示的坐标纸上作出相应的图像(s-t,s-t2或s-t) 如果你的猜想正确,图像是一条过原点的直线。如果不是一条直线,请验证下一个猜想。你得到的自由落体运动的位移s与时间t的关系式。 图1-2 2、假定自由落体运动时一种匀变速直线运动,请从数学角度推导自由落体运动 的位移与时间的关系式,请把你的推到过程写在下面。

戴维南定理实验报告

戴维南定理实验报告

戴维南定理 班级:14电信学号:1428403003 姓名:王舒成绩:一实验原理及思路 一个含独立源,线性电阻和受控源的二端网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的. 等效电源代替,其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压,其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。 本实验采用如下所示的实验电路图a: 等效后的电路图如下b: 测它们等效前后的外特性,然后验证等效前后对电路的影响。 二实验内容及结果

⒈计算等效电压和电阻 计算等效电压:电桥平衡。∴=,33 1131R R R R Θ Uoc=3 11 R R R +=2.609V 。 计算等效电阻:R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ??++3311111221 3111121 R R R R R R =250.355 ⒉用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示: -+ Ro=250.335O Ω 测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图 V120 V R11.8kΩ R2220Ω R112.2kΩ R22270Ω R33330ΩR3270Ω 50% 2 4 J1Key = A XMM1 6 a 1 7 Uo=2.609V ⒊用Multisim 仿真验证戴维南定理 仿真数据

等效电压Uoc=2.609V 等效电阻Ro=250.355Ω 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 62 2.3 31 2.2 9 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 84 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 4 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 63 2.3 3 2.2 91 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 85 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 5

粤教版高中物理必修一《探究自由落体运动》教案-新版

2.1《探究自由落体运动》教案 学习目标: 知识与技能 1.了解物理学史。 2.知道伽利略对自由落体运动的研究方法。 过程与方法 1.学习伽利略的科学方法。 2.培养学生自己查找资料学习物理学史。 情感态度与价值观 1.学习科学家们对知识敢于质疑的勇气。 2.学习科学家们科学研究的执著精神。 3.通过学生自己查找资料,提高学生对物理学的兴趣。 4.通过对亚里士多德和伽利略的了解,认识到科学的探索是一个漫长的过程,需要几代人的不懈努力。 学习难点: 1. 理解什么是落体运动,探究落体运动验证伽利略的结论 2. 记录自由落体运动的轨迹 学习重点: 探究落体运动及自由落体运动 主要内容: 一、认识两位科学家 老师提出:哪位同学乐意给大家讲一讲自己所查到的关于伽利略和亚里士多德的资料,先说说伽利略吧。 学生可能的回答:①伽利略全名伽利略·伽利莱,他是文艺复兴后期近代实验科学的创始人。1564年伽利略生于意大利的比萨城,1611年,伽利略应邀来到罗马,在罗马期间,伽利略为了确立新的自然研究法—实验法的地位,又同教会的唯心论世界观进行了激烈的斗争,这就更加激怒了教会。1632年,他的名著《关于两大世界体系的对话》出版,但立即被教会列为禁书。1633年6月22日,伽利略受到宗教法庭审判,并被判终身软禁,成了“宗教裁判判所”的囚徒。1638年,伽利略在荷兰出版了《关于两门新学科与数学证明的谈话》一书,对自己多

年来在力学方面的研究进行了总结。 ②他的父亲是一位才华出众的音乐家和教育家。他在科学上的创造才能,在青年时代就显示出来了。当他还是比萨大学医科学生时,就发明了能测量脉搏速率的摆式计时装置。后来他的兴趣转向了数学和物理学。 ③1581年,17岁的伽利略对古希腊的物理学及亚里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作着迷。伽利略在数学、天文学,特别是力学方面有了很深的造诣,学术上成果累累。他通过大量的观察和实验总结出了惯性定律、自由落体运动规律和相对性原理;发现了单摆振动的等时性原理;用自制的33倍望远镜观察天象,发现了一系列令人震惊的天文现象。伽利略将观察到的天文现象写成《星际使者》一书,于1610年发表。书中介绍了月球上的环状山脉,无数星体构成的银河系,金星的盈亏,木星的四颗卫星,太阳黑斑等等,从而对哥白尼的“天体运行”论提供了有力的支持,同时也动摇了亚里士多德—托勒密的地心说。 教师对学生的回答给予肯定:关于伽利略的资料收集非常细致,下面再说说亚里士多德吧。 学生可能的回答:①作为一位伟大的、百科全书式的科学家,亚里士多德对世界的贡献之大,令人震惊。他至少撰写了170种著作,其中流传下来的有47种。他的科学著作,在那个年代简直就是一本百科全书。但他的成就远不止于此。他还是一位真正哲学家,对哲学每个学科几乎都做出了贡献。亚里士多德集中古代知识于一身,在他死后几百年中,没有一个人像他那样对知识有过系统考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全书。恩格斯称他是“最博学的人”。②亚里士多德最大的贡献在于创立了形式逻辑这一重要分支学科。逻辑思维是亚里士多德在众多领域建树卓越的支柱。 亚里士多德的思想对西方文化根本倾向以至内容产生了深刻的影响。在上古及中古时期,他的著作被译成拉丁文、叙利亚文、阿拉伯文、意大利文、希伯来文、德语和英语。随着亚里士多德作品的不断被发现,中世纪出现了一个研究亚里士多德主义的新时代,学者们以此作为求得各方面真知识的基础。 亚里士多德学识渊博,著述颇丰.他对于当时尚未分类的科学部门如政治、逻辑、伦理、历史、物理(自然学科)、心理学、美学、教育学等均有研究并有独到见解,被马克思誉为“古代最伟大的思想家”。

探究自由落体运动的规律实验报告

探究自由落体运动的规 律实验报告 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

探究自由落体运动的规律 一、实验目的: 1.研究自由落体运动 2.测量重力加速度g 值 二、实验原理: 自由落体运动是匀加速直线运动,速度v 与时间t 满足关系v=gt,v-t 图像是一条直线,直线的斜率为重力加速度g 值。由h=1/2 gt2,经过纸带下落的位移约为2mm,所以,实验中选前两个点间距为2mm 的纸带进行研究。 三、实验器材:打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物(两个质量不同) 四、注意事项: 1、按实验要求接好线路,并用手托重物将纸带拉到最上端; 2、打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力; 3、应选用质量和密度较大的重物,增大重力可使阻力的影响先对减少,增大密度可以减小体积,可使空气阻力减小; 4、先接通电路再放开纸带; 5、手捏纸带松手前,不要晃动,保证打出的第一点清晰; 6、重复上述步骤多次,直到选取只有打出点的第一点与第二点之间间隔约为2mm的纸带才是有效的。 五、实验步骤: 1.把铁架平台放在桌面边缘上,将打点计时器固定在铁架台上,注意打点计时器的安装要使两个限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力。 2.纸带下端挂重物、穿过打点计时器,上端用夹子夹好,并调整纸带顺利穿过限位孔,用手托住重物。 3.接通电源,待打点稳定后打开夹子,释放纸带; 4.纸带离开打点计时器后,关闭电源,取下纸带; 5.换上新纸带,重复操作三次。 6.在纸带下端重新换上另一重物,重复上述操作,打完后立即关闭电源。 7.换上新纸带,重复操作三次。

戴维南定理实验报告

戴维南定理 学号:1128403019 姓名:魏海龙班级:传感网技术 一、实验目的: 1、深刻理解和掌握戴维南定理。 2、掌握测量等效电路参数的方法。 3、初步掌握用multisim软件绘制电路原理图。 4、初步掌握multisim软件中的multimeter、voltmeter、ammeter 等仪表的使用以及DC operating point、paramrter sweep等 SPICE仿真分析方法。 5、掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使 用。 6、初步掌握Origin绘图软件的应用。 二、实验器材: 计算机一台、通用电路板一块、万用表两只、直流稳压电源一台、电阻若干。 三、实验原理:一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络,对 外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置 换,其等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压,其等 效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的数日电 阻。 四、实验内容: 1、电路图:

2、元器件列表: 2、实验步骤: (1)理论分析: 计 算等效电压: 电桥平衡。∴=,331131R R R R Uoc=3 11 R R R +=2.6087V 。 计算等效电阻:R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ? ?++3311111221 3111121 R R R R R R =250.355

(2)测量如下表中所列各电阻的实际值,并填入表格: 然后根据理论分析结果和表中世纪测量阻值计算出等效电源电压和等效电阻,如下所示: Uc=2.6087V R=250.355Ω (3)multisim仿真: a、按照下图所示在multisim软件中创建电路 b、用万用表测量端口的开路电压和短路电流,并计算等 效电阻,结果如下:Us= 2.609V I= 10.42mA R=250.38Ω

探究自由落体运动的规律实验报告

探究自由落体运动的规律 一、实验目的:1.研究自由落体运动2.测量重力加速度g 值 二、实验原理: 自由落体运动是匀加速直线运动,速度v 与时间t 满足关系v=gt,v-t 图像是一条直线,直线的斜率为重力加速度g 值。由h=1/2 gt2,经过0.02s 纸带下落的位移约为2mm,所以,实验中选前两个点间距为2mm 的纸带进行研究。 三、实验器材:打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物(两个质量不同) 四、注意事项: 1、按实验要求接好线路,并用手托重物将纸带拉到最上端; 2、打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力; 3、应选用质量和密度较大的重物,增大重力可使阻力的影响先对减少,增大密度可以减小体积,可使空气阻力减小; 4、先接通电路再放开纸带; 5、手捏纸带松手前,不要晃动,保证打出的第一点清晰; 6、重复上述步骤多次,直到选取只有打出点的第一点与第二点之间间隔约为2mm的纸带才是有效的。 五、实验步骤: 1.把铁架平台放在桌面边缘上,将打点计时器固定在铁架台上,注意打点计时器的安装要使两个限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力。 2.纸带下端挂重物、穿过打点计时器,上端用夹子夹好,并调整纸带顺利穿过限位孔,用手托住重物。 3.接通电源,待打点稳定后打开夹子,释放纸带; 4.纸带离开打点计时器后,关闭电源,取下纸带; 5.换上新纸带,重复操作三次。 6.在纸带下端重新换上另一重物,重复上述操作,打完后立即关闭电源。 7.换上新纸带,重复操作三次。 8.将所得纸带中各点的速度计算出来填入下列表格中:

根据上表中各个数据在坐标纸上绘制速度—时间图像,观察所得图像特点,总结出物体在重物的牵引下速度随时间的变化关系,从而得出自由落体的加速度大小。 六、探究结论: 1、自由落体的运动轨迹是________________________,速度方向___________________; 2、连续相同时间内的位移越来越大,说明___________越来越大,即速度大小改变具有_____________________; 3、位移x 与时间t 的平方成___________________________; 4、相邻相等时间间隔的位移之差_______________________________; 5、影响实验精度的因素主要是________________________________________________。

自由落体运动教案

自由落体运动教案 一、教学目标 知识与技能: 1、知道物体做自由落体运动的条件 2、通过实验探究去理解自由落体运动的性质是初速度为零的匀加速直线运动。 3、能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。 4、知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。 5.初步了解探索自然规律的科学方法.培养学生的观察、概括能力。 过程与方法 由学生自主进行实验探究,采用实验室的基本实验仪器——打点计时器,记录下运动的信息,定量地测定重物自由下落的加速度,探究运动规律的同时让学生进一步体验科学探究方法。 1.培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力。 2.引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。 3.引导学生学会分析数据,归纳总结自由落体运动的实质。 4. 教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究计划的机会.根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流。 情感态度与价值观 1.调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述能力。 2.渗透物理科学研究方法的教育。 3.培养学生的团结合作精神和协作意识。 二、教学重点、难点 教学重点 1.通过实验探究自由落体运动的过程. 2.理解自由落体运动的性质及自由落体的加速度。 教学难点 1、自由落体运动中不同物体下落的加速度相同。 2、灵活、简便运用自由落体运动规律 三、教学方法 实验探究法、分析法、实验归纳法、讲授法、讨论法。 四、教具准备 计算机、投影仪、多媒体课件、打点计时器、刻度尺、纸带,重物(两个质量不同)等。

五、教学过程 ●引入新课 1、观看视频:世界最高的蹦极——速降233米 师:物体下落是最常见的运动之一。 提问:生活中还有哪些物体下落的现象呢? 2、图片展示:雨滴下落,落叶飘零,篮球落地等! 提问:这些运动有什么特点? 提问:是否可以说“飘零的篮球”呢? 提问:为什么物体下落快慢不同?物体下落快慢与什么有关? 3、猜想 1.物体下落快慢与物体重量有关 2.物体下落快慢与空气阻力有关 提问:如何用实验来验证你的猜想? ●探究影响物体下落快慢的因素 1、实验 问题1:重的物体一定下落得快吗? 实验1:在同一高度同时释放一枚硬币和一张纸片。 实验2:一大一小两张纸片,把小的纸片揉成纸团,在同一高度同时释放纸片和纸团。 结论:物体下落快慢不取决于物体的重量。 问题2:空气阻力对物体下落快慢是否有影响? 实验3:两张大小相同的纸片,把其中一张纸片揉成纸团,在同一高度同时释放纸片和纸团 结论:空气阻力对物体下落快慢有影响 实验4:将实验1中的纸片揉成纸团,在同一高度同时释放硬币和纸团 结论:空气阻力越小,物体下落的快慢越接近 猜想:如果无空气阻力,物体下落快慢是否一样? 2、演示实验:牛顿管实验 3、知识拓展: 1971年,阿波罗飞船登上无大气的月球后,宇航员特地做了使羽毛 和重锤从同一高度同时释放的实验,无数观众从荧屏上看到,它们并排下落,同时落到月球表面。 结论:没有空气的条件下,轻重物体下落的一样快. ●自由落体运动——定义 定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动

探究自由落体运动的规律实验报告

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王* 探究自由落体运动的规律 一、实验目的:1.研究自由落体运动2.测量重力加速度g 值 二、实验原理: 自由落体运动是匀加速直线运动,速度v 与时间t 满足关系v=gt,v-t 图像是一条直线,直线的斜率为重力加速度g 值。由h=1/2 gt2,经过0.02s 纸带下落的位移约为2mm,所以,实验中选前两个点间距为2mm 的纸带进行研究。 三、实验器材:打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物(两个质量不同) 四、注意事项: 1、按实验要求接好线路,并用手托重物将纸带拉到最上端; 2、打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力; 3、应选用质量和密度较大的重物,增大重力可使阻力的影响先对减少,增大密度可以减小体积,可使空气阻力减小; 4、先接通电路再放开纸带; 5、手捏纸带松手前,不要晃动,保证打出的第一点清晰; 6、重复上述步骤多次,直到选取只有打出点的第一点与第二点之间间隔约为2mm的纸带才是有效的。

五、实验步骤: 1.把铁架平台放在桌面边缘上,将打点计时器固定在铁架台上,注意打点计时器的安装要使两个限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力。 2.纸带下端挂重物、穿过打点计时器,上端用夹子夹好,并调整纸带顺利穿过限位孔,用手托住重物。 3.接通电源,待打点稳定后打开夹子,释放纸带; 4.纸带离开打点计时器后,关闭电源,取下纸带; 5.换上新纸带,重复操作三次。 6.在纸带下端重新换上另一重物,重复上述操作,打完后立即关闭电源。 7.换上新纸带,重复操作三次。 8.将所得纸带中各点的速度计算出来填入下列表格中: 根据上表中各个数据在坐标纸上绘制速度—时间图像,观察所得图像特点,总结出物体在重物的牵引下速度随时间的变化关系,从而得出自由

戴维南定理实验报告

实验四戴维南定理 一、实验目的 1、验证戴维南定理 2、测定线性有源一端口网络的外特性和戴维南等效电路的外特性。 二、实验原理 戴维南定理指出:任何一个线性有源一端口网络,对于外电路而言,总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替,理想电压源的电玉等于原一端口的开路电压Uoc,其电阻(又称等效内阻)等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req,见图4-1。 图4- 1 图4- 2 1、开路电压的测量方法 方法一:直接测量法。当有源二端网络的等效内阻Req与电压表的内阻Rv 略不计时,可以直接用电压表测量开路电压。 方法二:补偿法。其测量电路如图4-2所示,E为高精度的标准电压源,R为标准分压电阻箱,G为高灵敏度的检流计。调节电阻箱的分压比,c、d两端的电压随之改变,当Ucd=Uab 时,流过检流计G的电流为零,因此

Uab=Ucd =[R2/(R1+ R2)]E=KE 式中 K= R2/(R1+ R2)为电阻箱的分压比。根据标准电压E 和分压比Κ就可求得开路电压Uab,因为电路平衡时I G= 0,不消耗电能,所以此法测量精度较高。 2、等效电阻Req的测量方法 对于已知的线性有源一端口网络,其入端等效电Req可以从原网络计算得出,也可以通过实验测出,下面介绍几种测量方法: 方法一:将有源二端网络中的独立源都去掉,在ab端外加一已知电压U, 测量一端口的总电流I总则等效电阻 Req= U/I总 实际的电压源和电流源具有一定的内阻,它并不能与电源本身分开,因此在去掉电源的同时,也把电源的内阻去掉了,无法将电源内阻保留下来,这将影响测量精度,因而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。 方法二:测量ab端的开路电压Uoc及短路电流Isc则等效电阻 Req= Uoc/Isc 这种方法适用于ab端等效电阻Req较大,而短路电流不超过额定值的情形,否则有损坏电源的危险。 图4 – 3 图 4-4 方法三:两次电压测量法 测量电路如图4-3所示,第一次测量ab端的开路Uoc,第二次在ab端接一已知电阻RL (负载电阻),测量此时a、b端的负载电压U,则a、b端的等效电阻Req为:

伽利略对自由落体运动的研究

2.6 伽利略对自由落体运动的研究 教材分析 本节内容是让学生了解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思.教材编写的脉络清楚,逻辑推理严谨,文字表述生动、通俗易懂,因此,适合于学生自主学习. 本节是新教材注重过程与方法、情感态度和价值观的一个标志性内容.过去的教学过分注重对知识与技能的掌握,而忽略了对科学精神、科学研究方法的培养.因此,能否通过这节课的学习让学生体会到人类对自然世界的探究思想和方法,感受到一位伟大的科学家的高尚情操,就成为这节课最终的目标.为了更好地落实新课标的精神,该教学策略采用了先让学生收集相关资料,在课堂上经过讨论和发表见解,充实和完善伽利略的研究过程与方法.引导学生一步步体会伽利略严谨的科学态度、不畏强权的探索精神和正确地解决问题的思路,树立正确的科学观念. 教学目标 (一)教学目标: 1、了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法; 2、能够合理设计实验,并将实验数据用图线法处理。 (二)过程和方法: 1、经历伽利略对自由落体运动的研究方法,感悟科学探究的方法; 2、分组进行科学探究活动,完成实验操作; 3、培养学生进行数学推理和图象处理数据的能力。 (三)情感目标: 1、激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战,善于观察思考,知难而进的优秀品质; 2、培养学生耐心细致的意志品质,创新思想和互相协作的精神。 教学重点 通过重现重大发现的历史过程,让学生亲临其境探究伽利略对自由落体运动研究的实验,学习其科学思维方法和巧妙的实验构思。 教学难点 1、当无法验证自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动时,如何引导学生巧妙设计斜面实验间接 验证; 2、引导学生在实验过程中怎样进行合理猜想、数学推理、合理外推等重要方法。 教学过程 (一)预习检查、总结疑惑

戴维南定理实验报告

戴维南定理实验报告 一、实验目的 1.深刻理解和掌握戴维南定理。 2.掌握和测量等效电路参数的方法。 3.初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图。 4.初步掌握Multisim软件中的Multmeter,Voltmeter,Ammeter等仪表的使用以及DC Operating Point,Parameter等SPICE仿真分析方法。 5.掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用。 6.初步掌握Origin绘图软件的使用。 二、实验原理 三、一个含独立源,线性电阻和受控源的 一端口网络,对外电路来说,可以用一个 电压源和电阻的串联组合等效置换、其等 效电压源的电压等于该一端口网络的开路 电压,其等效电阻等于将该一端口网络中 所有独立源都置为零后的的输入电阻,这 一定理称为戴维南定理。如图实验方法 1.比较测量法 2.戴维南定理是一个等效定理,因此想办法验证等效前后对其他电路的影响是否一致,即等效前后的外特性是否一致。 3.整个实验过程首先测量原电路的外特性,再测量等效电路的外特性。最后进行比较两者是否一致。等效电路中等效参数的获取,可通过测量得到,并同根据 电路结构所推导计算出的结果想比较。 实验中期间的参数应使用实际测量值,实际值和器件的标称值是有差别的。 所有的理论计算应基于器件的实际值。 4.等效参数的获取 5.等效电压Uoc:直接测量被测电路的 开路电压,该电压就是等效电压。 6.等效电阻Ro:将电路中所有电压源 短路,所有电流源开路,使用万用 表电阻档测量。本实验采用下图的 实验电路。 7.电路的外特性测量方法8.在输出端口上接可变负载(如电位器),改变负载(调节电位器)测量端口的电压和电流。 9.测量点个数以及间距的选取 10.测试过程中测量点个数以及间距的选取,与测量特性和形状有关。对于直线特性,应使测量点间隔尽量平均,对于非线性特性应在变化陡峭处多测些点。测量的目 的是为了用有限的点描述曲线的整体形状和细节特征。因此应注意测试过程中测 量点个数及间距的选取。 四、实验注意事项 1.电流表的使用。由于电流表内阻很小,放置电流过大毁坏电流表,先使用大量程(A) 粗侧,再使用常规量程(mA)。

探究自由落体运动

“探究自由落体运动”教学设计 【课标要求】 (1)通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。 (2)经历匀变速直线运动的实验研究过程,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用。 【教材分析】 选自人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》(必修1)第二章《匀变速直线运动的研究》第四节《自由落体运动》。 落体运动是一种常见的运动,伽利略对自由落体运动的研究意义重大。关于自由落体运动的学习分成两节来讲授。本节按照伽利略对自由落体运动的研究过程和科学思维过程,使学生认识自由落体运动。下一节通过演示、实验、分析得出自由落体运动的规律,明确重力加速度的意义,使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。 【学情分析】 在前面的教学中,学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念,并用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动,同时对物理学中的理想模型有了一定的认识,具备了初步的逻辑思维能力和运用控制变量的研究方法。 【任务分析】 教学问题从生活中来(通过“测反应时间”的游戏,引起学生的兴趣、质疑,引出课题)→运用合作学习方式展开讨论(引导学生注意直觉经验和逻辑推理的矛盾,使学生明确下一步要解决的问题)→利用分组实验组织学生进行实验探究(引导学生与情景对话,学生之间协商,积极主动的建构自己的知识和逻辑思维)→讨论问题,回到生活中(利用钱毛管的演示,使学生认识到探究现象背后的实质原因是必须考虑外界因素的影响)→学生自主实验探究自由落体运动(对物体情景的分析,实验数据的处理,逐步引导学生探究物理情景之间的物理量的关系) 【教学目标】 1、知识与技能 (1)认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是在理想条件下的运动。 (2)能用打点计时器得到相关的运动轨迹,并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。 (3)初步了解探索自然规律的科学方法,培养学生的观察、概括能力。 2、过程与方法 通过对落体运动的实验探究,初步学习使用变量控制法。 3、情感态度价值观 (1)通过实验探究落体运动的规律,激发学习兴趣,增强求知的欲望。 (2)调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述能力。 (3)渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。

实验2自由落体法测定重力加速度(详写)教学教材

《实验2 自由落体法测定重力加速度》 实验报告 一、实验目的和要求 1、学会用自由落体法测定重力加速度; 2、用误差分析的方法,学会选择最有利的测量条件减少测量误差。 二、实验描述 重力加速度是很重要的物理参数,本实验通过竖直安放的光电门测量自由落体时间来求重力加速度,如何提高测量精度以及正确使用光电计时器是 实验的重要环节。 三、实验器材 MUJ-5C型计时计数测速仪(精度0.1ms),自由落体装置(刻度精度0.1cm), 小钢球,接球的小桶,铅垂线。 四、实验原理 实验装置如图1。 在重力实验装作用下,物体的下落运动是匀加速直线运动, 其运动方程为 s=v0t+1/2g t2 该式中,s是物体在t时间内下落的距离;v0是物体运动的初 速度;g是重力加速度;若测得s, v0,t,即求出g值。 若使v0=0,即物体(小球)从静止释放,自由落体,则可 避免测量v0的麻烦,而使测量公式简化。但是,实际测量S 时总是存在一些困难。本实验装置中,光电转换架的通光孔总 有一定的大小,当小铁球挡光到一定程度时,计时-计数-计频 仪才开始工作,因此,不容易确定小铁球经光电转换架时的挡 光位置。为了解决这个问题,采用如下方法: 让小球从O点处开始下落,设它到A处速度为v0,再经过 t1时间到达B处,令AB间距离为s1,则 gt12 s1=v0t1?1 2 同样,经过时间t2后,小球由A处到达B’处,令AB’间 的距离为s2,则有 s2=v0t2+1/2g t22 化简上述两式,得: 图1 实验装置图g=2(s2t1-s1t2)/ t1t22-t2t12=2(s2/t2-s1/t1)/ t2-t1 --------------------------------------------(1)

自由落体运动实验教学的案例反思

自由落体运动实验教学的案例反思案例:在两千年多年前,亚里士多德认为:质量大的物体比质量小的物体下落快。这一结论,符合人们认识事物的规律常识。从事物的现象很容易得出这样的结论。以至于其后两千年的时间里,大家都奉为经典。 16世纪末,意大利青年学者伽利略对亚里士多德的论断产生了怀疑。通过大胆猜想和实验研究证明这个结论是错误的。从而推翻了两千多年来被人们奉为真理的结论。在当时的物理界产生了极大的轰动。 今天,我们来重现伽利略的研究过程。 伽利略的结论:重物与轻物应该下落的同样快。 实验一:用纸片和粉笔头从同一高度同时从静止下落。 请同学们思考:哪一个物体先下落? 同学观察实验:粉笔头先下落。 结论:质量大的物体先落地。 实验二:用质量相同的纸片,把其中的一个揉成团,让它们同时从同一高度由静止下落。 请同学们思考:哪一个物体先下落? 同学观察实验:纸团。 结论:体积小的物体先下落。 学生思考:物体的下落与质量和体积有关系吗? 实验分析:物体下落的快慢由于空气的阻力作用不同所致,

与质量无关。 大胆猜想:如果没有空气的阻力,也就是在真空的情况下,物体应同时下落。 结论:物体下落的快慢与质量无关。 反思:通过实验验证伽利略实验结论的过程,让学生体会到了科学探究的乐趣。同时也了解了实验探究的基本思路与方法。体会到了科学探究问题的过程。 这个实验不仅调动了学生的积极性,还激发了学生思考问题、解决问题的热情。爱因斯坦有一句话:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一个问题时,仅仅是一个数学上和实验上的技巧,而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要创造性的想象力。而且标志着科学的真正进步。” 伽利略比他的前人伟大,就在于他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法。在他之前,学者们总是通过思辩性的论战来决定谁是谁非。

5.实验 平抛运动实验报告

平抛运动实验报告 班级姓名学号 一、实验目的: 1、描绘物体平抛运动的轨迹并判断是不是抛物线 2、学会根据平抛运动轨迹图求出平抛的初速度 二、实验原理: 1、平抛物体的运动可以看做是两个分运动的合运动:一是水平方向的匀速直线运动,另一个是竖直方向的自由落体运动. 让小球做平抛运动,利用描迹法描出小球的运动轨迹,即小球做平抛运动的曲线,建立坐标系,判断轨迹是不是抛物线。 2、测出曲线上某一点的坐标x和y,依据重力加速度g的数值,利用公式 t求出小 y=1/2gt2求出小球的飞行时间t,再利用公式x=v 球的水平分速度,即为小球做平抛运动的初速度v . 三、实验器材 斜槽、小球、木板、重锤线(铅垂线)、坐标纸、图 钉、刻度尺、铅笔(或卡孔) 四、参考实验步骤 1、安装调整弧槽,使其末端保持水平。固定斜槽,可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处,能使小球在平直轨道上的任意位置静止,就表明斜槽平直部分的末端处已水平.

2、调整木板:用悬挂在槽口上的重锤线把木板调到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行,然后把重锤线方向记录到钉在木板的坐标纸上,固定木板,使在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变.(注意:小球在运动中不能与坐标纸接触) 3、确定坐标原点O :把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在板上的水平投影点O ,O 点即为坐标原点. 4、描绘运动轨迹:在木板的平面上用手按住卡片,使卡片上有孔的一面保持水平,调整卡片位置,要使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔,而不擦碰孔的边缘,然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置,取下坐标纸用平滑的曲线把这些点连接起来便得到小球做平抛运动的轨迹. 5、判断轨迹是不是抛物线 6、计算初速度:以O 点为原点画出竖直向下的y 轴和水平向右的x 轴,并在曲线上选取ABCDEF 六个不同的点,用刻度尺测出它们的坐标x 和y ,用公式x=v 0t 和y=1/2gt 2计算出小球的初速度v 0,最后求出v 0的平均值. ●实验中的注意事项 1.安装斜槽时,应检查斜槽末端的水平槽部分是否水平,检查方法是小球平衡法. 2.固定坐标纸时应用重锤检查坐标纸上的竖直线是否竖直,坐标原点位置是否正确. 3.要注意保持小球每次都是从同一止高度由静止开始滚下. 4.计算初速度时,应选距抛出点远些的点为宜.以便于测量,减小误差.

戴维南定理实验报告

戴维南定理及其应用实验报告书 戴维南定理及其应用 一、实验目的 1、掌握戴维南定理及其应用方法。 2、验证戴维南定理。 二、实验器材 直流电压源 1个 电压表 1个 电流表 1个 电阻 4个 三、实验原理 在电路理论中等效电路定理具有非常重要的意义,它包括戴维南定理和诺顿定理。戴维南定理可描述为:任何一个线性单端口电路N (如图2-5-1(a )所示),它对外电路的作用,都可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效,这个等效电路称为戴维南等效电路(也称为等效电压源),见图2-5-1(b )所示。其中,该等效电压源的电压值等于单端口电路N 在端口处的开路电压U OC ;电阻R O 等于单端口电路N 内所有独立源为零的条件下,从端口处看进去的等效电阻。电阻R O 也称为戴维南等效电阻。 (a) (b) 图2-5-1 戴维南等效电路原理

(a)(b) (c)(d)R U OC 图2-5-2 戴维南等效电路 图2-5-2(a)给出了一个线性单端口电路,其中,R L为负载。首先求该电路的戴维南等效电阻R O。将该电路的电压源短路,见图2-5-2(b),可求得 R O=R1//R2+R3=25Ω+50Ω=75Ω 其次,求端口ao处的开路电压U OC=6V(见图2-5-2(c))。所以该电路的等效电路见图2-5-2(d)所示。 四、实验步骤 1. 单端口电路测试 按图2-5-3连线,电源电压设置为12V。按表2-5-1中给出的数据改变R L之值,测量负载电阻R L的电压U L和流过电阻R L的电流I L,并填写表2-5-1。 图2-5-3 单端口电路 表2-5-1单端口电路的测量数据 2. 等效电路测试 按图2-5-4连线,电源电压设置为6V。按表2-5-2中给出的数据改变R L之值,测量负载电阻R L的电压U L和流过电阻R L的电流I L,并填写表2-5-2。

自由落体运动实验报告课件.doc

打点计时器探究自由落体运动 班级:姓名:日期:成绩 实验名称:打点计时器探究自由落体运动 实验目的:通过实验分析自由落体运动性质 实验原理:在纸带的一端挂上重物(如钩码等), 利用重物拖着纸带竖直下落,如果纸带的阻力和空 气阻力比重物的重力小得多,则可认为重物仅在重 力的作用下竖直向下运动。将纸带穿过打点计时器, 松开纸带,让其自由下落,在纸带下落的同时打点 计时器会在纸带上打出一行小点来,根据打点的纸 带分析研究重物作自由落体运动的规律。 实验器材:纸带,铁架台,重物( 钩码) ,电火花打点计时器 实验步骤:①把打点计时器竖直固定在平稳放置的铁架台上,并连接好电源; ②把纸带穿过两个限位孔,下端用铁夹连结到重物上,并向上提起纸带使重物靠近打 点计时器; ③用手捏住纸带的上端,把纸带拉成竖直状态,打开打点计时器的电源,松开手让重 物连同纸带一起自由下落; ④待完全下落后,关闭打点计时器,取下打好的纸带; ⑤重复上述步骤几次,选取一条或几条点迹清晰的纸带,进行分析计算。 数据处理:原理:1、若测出自由落体运动在任意两个相邻相等时间间隔内 的位移之差△s 为恒量,即可验证这种运动为匀变速直线体运动;根据△s= 2 sⅡ- s Ⅰ= aT ,可计算出加速度a。

相邻两点的位移相邻两位移的差 (cm)(cm) s1= s2-s 1= s2= s3-s 2= s3= s4-s 3= s4= s5-s 4= s5= s6-s 5= s6= sⅠ=s1+ s 2+ s 3= cm sⅡ=s4+ s 5+ s 6= cm △s= cm= m -2 三段小位移的总时间T= s a= m ·s 实验中的注意事项: ①为了尽量减少空气阻力对实验的影响,重物应选择; ②打点计时器、铁架台应放置平稳、固定好; ③重物应尽量(靠近、远离)打点计时器释放,并且要先打开打点计时器 的电源,待其打点稳定后再松手让其自由下落; ④重复多次打出纸带,并尽量换取重量不同的重物进行实验。 实验结论: ①自由落体运动是初速度为0 运动; ②在同一地点同一高度,一切物体在在自由落体运动中加速度都(相同、 不同),即物体的自由落体时的速度变化量都一样; ③我们把自由落体运动的加速度成为重力加速度,重力加速度的方向始终竖直向下(与 地面垂直),在地球表面或地面附近一般认为其大小为错误!未找到引用源。。 精品文档,你值得期待

自由落体加速度实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除自由落体加速度实验报告 篇一:实验2自由落体法测定重力加速度(详写) 《实验2自由落体法测定重力加速度》 实验报告 一、实验目的和要求 1、学会用自由落体法测定重力加速度; 2、用误差分析的方法,学会选择最有利的测量条件减少测量误差。 二、实验描述 重力加速度是很重要的物理参数,本实验通过竖直安放的光电门测量自由落体时间来求重力加速度,如何提高测量精度以及正确使用光电计时器是实验的重要环节。三、实验器材 muJ-5c型计时计数测速仪(精度0.1ms),自由落体装置(刻度精度0.1cm),小钢球,接球的小桶,铅垂线。四、实验原理 实验装置如图1。

在重力实验装作用下,物体的下落运动是匀加速直线运动,其运动方程为 s=??0t+1/2g??2 该式中,s是物体在t时间内下落的距离;??0是物体运动的初速度;g是重力加速度;若测得s,??0,t,即求出g 值。 若使??0=0,即物体(小球)从静止释放,自由落体,则可避免测量??0的麻烦,而使测量公式简化。但是,实际测量s时总是存在一些困难。本实验装置中,光电转换架的通光孔总有一定的大小,当小铁球挡光到一定程度时,计时-计数-计频仪才开始工作,因此,不容易确定小铁球经光电转换架时的挡光位置。为了解决这个问题,采用如下方法:让小球从o点处开始下落,设它到A处速度为??0,再经过??1时间到达b处,令Ab间距离为??1,则 2 ??1=??0??1?????1 21 同样,经过时间??2后,小球由A处到达b’处,令Ab’间 的距离为??2,则有 2 s2=??0t2+1/2g??2

化简上述两式,得: 22 g=2 (??2??1-??1??2)/??1??2-t2??1=2(??2/??2-??1/??1)/?? 2-??1 图1实验装置图 --------------------------------------------(1)上述方法中,??2,??1由立柱上标尺读出,巧妙避免了 测量距离的困难。(注:b,b’为同一光电门,只是距离A的远近不同) g的不确定度与光电转换架的位置有关。根据不确定度 的绝对值合成公式,采用求标值的方法来选择最有利的条件,求出最佳操作范围。经实际推导,得: 2?s+??0???114???t?g=++??????(2) 211221 式中,取???1=???2=???,???1=???2=???2 要使?g较小,则: ①?t,?s,要多次测量后求出; ②??0要尽量小; ③b的位置要尽量靠近顶端,b’的位置要尽量靠近底端。 五、重点和难点 1、重力加速度测量方法; 2、保持支架铅直; 3、光电

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